[发明专利]泡沫陶瓷过滤器的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及铸造业用具领域，具体而言，涉及一种泡沫陶瓷过滤器的制备方法。

背景技术

泡沫陶瓷的发展始于20世纪60年代，它是一种气孔率高达70～90％，具有三维立体网络骨架和相互贯通气孔结构的多孔陶瓷制品。作为一种新型的无机非金属过滤材料，它除了具有耐高温、耐腐蚀等一般陶瓷所具有的性能外，泡沫陶瓷还具有质量轻、气孔率高、比表面积大、强度高、耐高温、耐腐蚀，抗热震性好等优点，被广泛地应用于过滤熔融金属，能大幅度降低铸件砂眼、渣孔，气孔，夹杂等缺陷，提高表面质量，改善机加工性能，提高机械性能。过滤器的主要材质为莫来石-刚玉、氧化铝、碳化硅、氧化锆等，用于铝合金、铸铁件、铸钢件高温金属液的过滤。

ZrO₂质泡沫陶瓷过滤器是以超细氧化锆粉料为主要原料，添以其他辅料制成浆料，将浆料涂覆在泡沫体上，经烘干、＞1500℃的高温烧结制得成品，主要用于过滤熔融钢水，使用温度可达1600℃以上。过滤器成品ZrO₂含量一般在75～96％之间，原材料成本较高，同时由于ZrO₂在高温烧结过程的晶型转变引起的体积变化，产品易开裂、变形，造成废品率偏高。因此，在生产制备中产生许多ZrO₂质泡沫陶瓷过滤器废料。一方面，因为ZrO₂质泡沫陶瓷过滤器废料是经过高温烧结得到的块状物，而ZrO₂质泡沫陶瓷过滤器的加工原料则是超细粉末状的粉料；另一方面，由于ZrO₂质泡沫陶瓷过滤器废料中还包括了一些其他物质，例如粘结剂、分散剂及润湿剂等，本领域技术人员认为在ZrO₂质泡沫陶瓷过滤器废料中ZrO₂含量低及粘结剂、分散剂及润湿剂等物质的存在，可能会影响ZrO₂质泡沫陶瓷过滤器的质量，所以本领域技术人员认为这种块状的ZrO₂质泡沫陶瓷过滤器废料不适于重新回收利用在ZrO₂质泡沫陶瓷过滤器的加工方面。因此，目前国内外对ZrO₂质泡沫陶瓷过滤器废料的典型处理方式是掩埋，这种处理方法不但给造成环境固体废弃物污染，而且资源也遭受严重浪费。

发明内容

本发明旨在提供一种泡沫陶瓷过滤器的制备方法，以解决现有技术中ZrO₂质泡沫陶瓷过滤器废品造成环境固体废弃物污染及资源浪费的技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种泡沫陶瓷过滤器的制备方法，包括以下步骤：将ZrO₂质泡沫陶瓷过滤器废料破碎、研磨、过筛，得废料粉体；将废料粉体与适量的粘结剂、分散剂及润湿剂混合均匀，制得浆料；将浆料涂覆在泡沫体上，制得泡沫陶瓷过滤器坯体，烘干；将烘干后的泡沫陶瓷过滤器坯体烧结，制得泡沫陶瓷过滤器。

进一步地，浆料的制备过程包括：将废料粉体与CaO、MgO、SiC、Al₂O₃、ZrO₂、SiO₂、莫来石和硅酸锆中的一种或多种粉体以及适量的粘结剂、分散剂及润湿剂混合均匀，制得浆料。

进一步地，浆料中按重量百分含量包括1％～90％的废料粉末，1～89％的CaO、MgO、SiC、Al₂O₃、ZrO₂、SiO₂、莫来石和硅酸锆中的一种或多种粉体，以及9％～30％的粘结剂、分散剂及润湿剂。

进一步地，废料粉体的制备过程包括：将ZrO₂质泡沫陶瓷过滤器废料破碎至1～10毫米的块状，将块状ZrO₂质泡沫陶瓷过滤器废料放入球磨罐中球磨6～24小时，过筛100～350目筛，制得废料粉体。

进一步地，ZrO₂质泡沫陶瓷过滤器废料是ZrO₂质量百分含量大于50％的过滤器废料。

进一步地，烘干的温度为60～120℃，时间为0.5～6小时。

进一步地，烧结的温度为1450～1700℃，时间为0.5～3小时。

应用本发明的技术方案，有效利用ZrO₂质泡沫陶瓷过滤器的固体废弃物，极大地节约生产成本；其工艺简单，有利于陶瓷工业化生产，既实现ZrO₂质泡沫陶瓷过滤器的固体废弃物重复利用，又获得了高性能的陶瓷过滤器。

具体实施方式